A Numerical Study on Vertical Load Acting on Corrugated Metal Culvert under Negative Arching Condition

부(-)아칭효과 발현시 파형강판 암거에 작용하는 연직하중에 대한 수치해석적 연구

Vertical loads acting on corrugated metal culverts under negative arching condition were investigated through numerical analyses. Four kinds of corrugated metal culverts with span of 3m were considered in numerical analyses. Also, depths of cover were varied from 1m to 6m with increment of 1m. According to numerical analyses, magnitudes of vertical loads acting on culverts under the condition of negative arching were similar as overburden load on culvert. Furthermore, magnitudes of vertical loads acting on culverts supported by pile foundation were similar as those without pile foundation when depths of cover were less than about 2m. For larger depths of cover which are greater than about two times of span of culvert, magnitudes of vertical loads were slightly larger than those without pile foundation and its tendency becomes more clear as flexural rigidity of corrugated metal increases.

지간 3m인 4종류의 파형강판 암거에 대하여 토피고를 1m에서 6m까지 1m씩 증가시켜 가며 부(-)아칭효과 발현 시 파형강판 암거에 작용하는 연직하중을 수치해석을 통해 구해보았다. 수치해석결과를 통해 볼 때 돌출형으로 파형강판 암거를 설치하더라도 부(-)아칭효과에 의해 암거 상단면에 작용하는 연직하중의 크기는 대체로 상재하중과거의 유사함을 알 수 있었다. 또한, 말뚝기초로 지지되는 파형강판 암거에 있어서 부(-)아칭효과 발현 시 수치해석을 통해 구한 연직하중값은 지간의 2배 정도 이하의 토피고에 있어서는 말뚝기초가 없는 경우와 거의 비슷한 값을 보였으며 그 이상의 토피고에 대해서는 지지구조물의 영향을 받아 말뚝기초가 없는 경우보다 약간 크게 나타났고 이러한 경향은 파형강판의 휨강성이 클수록 뚜렷하였다.